近场通信的两级分层波束训练
信息论
2023-02-27 v1 信号处理
math.IT
摘要
极大规模阵列（XL-array）已成为提升未来无线系统频谱效率与空间分辨率的有前景技术。然而，海量天线使用户更可能位于 XL-array 的近场（而非远场）区域，呈现球面波前传播。这不可避免地带来极高的波束训练开销，因为需要在角度和距离域上进行二维（2D）波束搜索。为解决此问题，本文提出一种高效的近场通信两级分层波束训练方法。具体而言，在第一阶段，我们利用 XL-array 的中心子阵列，借助常规远场分层码本在角度域搜索粗粒度用户方向。然后，在第二阶段，给定粗粒度用户方向，我们利用专门设计的码本在极坐标域渐进搜索细粒度用户方向与距离。数值结果表明，与 2D 穷举搜索相比，我们所提两级分层波束训练方法可实现超过 99% 的训练开销缩减，同时取得可比的速率性能。
引用
@article{arxiv.2302.12511,
title = {Two-Stage Hierarchical Beam Training for Near-Field Communications},
author = {Chenyu Wu and Changsheng You and Yuanwei Liu and Li Chen and Shuo Shi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.12511},
year = {2023}
}
备注
We proposed a novel two-stage hierarchical beam training method for near-field communication systems. This paper has been submitted to IEEE for possible publication